结构设计-卡扣设计参考课件

塑胶产品结构设计卡扣

2.4,扣位2.4.1,扣位也称卡扣,是塑胶件连接固定的常用结构,在强度要求不高的情况下可以用于代替螺丝固定．扣位设计在于“扣”,需要结合紧密,保证测试强度,达到安装目的即可.卡扣常做在装饰件固定,面底壳组装,屏固定,按键限位,盖体扣合,方向球等结构处．2.4.2,卡扣分公扣,母扣,公扣为凸,母扣为凹.卡扣原理：扣合前:有导向斜角引导扣合方向,公母扣均做导入角,一般取60°,45°．扣合中:公扣弹性臂变形压入,弹性臂要保证变形,强度要足够,一般变形量≧扣合量．扣合后:公扣凸与母扣凹贴合,分离方向不易取出,要求扣合面或扣合角小于导向斜角．2.4.3,卡扣常见形式及尺寸a.装饰件扣合,一般为一端插入,另一端扣合,扣合量0.3-0.7mm,插入0.6-1.5mm,如装饰片,电池盖,屏固定及充电器面底壳扣合等,也有全扣位结构,扣位较多,还会增加辅助导向骨.如手机盖,在此不做介绍．图2.4.3ab.下图结构常见内部隐藏扣,不易拆卸,死扣结构;在公扣部件上做插穿结构,可通过插穿孔方便拆卸．如路由器将公扣结构作在面壳壁厚内侧,母扣做在底壳内部,很难拆卸.液晶显示屏外壳也做类似死扣．图2.4.3bc.下图结构常见面底壳组装,第一组图在组合后常会在公扣端加管位骨限制错开,第二组则可以不用特别要求.母扣与公止口组合,公扣与母止口组合;和母扣与母止口组合,公扣与公止口组合的两种情况可以按下面两组图结构进行相应修改即可,安装方式类似．图2.4.3cd.强脱扣位,由材质,韧性决定,材质越软可以强脱越多.一般单边强脱ABS:0.3mm,PC:0.5,PP:0.8, TPE:1.5等,强脱同所承载的壁厚韧性有关,韧性足可以稍微加大强脱深度.具体依结构实际情况定．图2.4.3de.手感扣,通常作在滑动结构上,如电池盖,旋转环等结构.一端为弹扣状,另一端为齿或圆柱．另一种不作弹扣,直接强扣强出,扣合量一般在0.3-0.8之间．F.其他常见扣：2.4.4,卡扣设计考虑要素卡扣需要考虑布局数量位置,安装形式,安装强度，注意事项：a.规则外形,布局按右图方形圆形卡扣分布,方形壳体宽度≤20,宽度不做扣位;20<壳体宽度≤50,作1至２个扣位;圆形壳体一般扣位会均布,如做防呆,可以将扣位稍微移动,保证扣位分布均匀．b.不规则外形,按装配方向选择安装形式,曲线边凸凹处易出现翘曲,受力错位脱开问题,常做扣位+管位骨结构；c.扣位位置尽量靠近转角,防止翘曲,并与螺钉配合组装;卡扣一般在保证强度情况下尽量作少．d.卡扣安装形式与正反扣,要考虑组装,拆卸的方便,考虑模具的制作；e.卡扣处注意防止缩水与熔接痕；f.卡扣斜顶运动空间不小于5,一般取值8,退位不能有干涉,最好为平面,；g.在卡扣上非安装边做R角,不要干涉扣合过程．h.扣位导正,特征:止口,管位骨等,止口,管位骨在上述有说明．。

详细讲解塑胶卡扣结构设计要点 ppt课件

組裝壓力 p可以用以下公式計算出
由組裝壓力 p可以計算出拔出力
17
球形塑膠卡勾結構的基本原理
球形卡勾的配合方式可以考慮為圓環形卡勾的一種特殊結構，圓環形卡勾的公式適應於球形卡勾所以這裡不做特別的介紹
卡勾的設計對模具制造的成本有很大的影響
A
B
卡勾B的設計要比卡勾A的設計節約模具制造的費用，因為A需要制做滑塊而B不需要，只要做一個鑲針即可。
20
卡勾的設計對成型的影響
此種卡扣較上面一種，可解決上面結構縮水問題，但強度與充膠問題沒有上面卡扣結構好 21
卡勾的設計對結構的影響
此種卡扣的改良方式是在卡勾位加了兩條肋，這樣卡勾的抗疲勞強度大大的增加 22
Thanks!
29
塑膠卡扣設計
1
卡扣
3-5 公扣顶部视情况掏胶防缩水,掏胶宽度0.8mm左右，深度0.25mm-0.3mm 3-6 公扣两侧需做切除材料，做大斜角再加R角方便走胶，防止外观面流痕 3-7 公扣到外观面最薄胶位大于0.7mm 3-8 公扣需低于大面0.1mm，斜顶退出空间一般在7.0mm以上 3-9 注意扣位的变形要有变形空间，注意避让
4
塑膠扣形狀的設計多樣性
5
塑膠扣的種類在生活中常用的塑膠卡扣大致上可分為三大類
縣臂式卡勾
圓環形卡勾
球形卡勾
6
縣臂式塑膠卡勾又可分為兩大類，恆截面與變截面卡勾
以下是第一種恆截面的卡勾的示意圖，它的截面是無變化的規則矩形。
如果在此卡勾的材料物理特性知道的情況下，最大允許變形量 y 和被迫變形力Fb 可以用以下公式計算出來的。
應力痕強
另一家電池廠產品
我司電池產品
應力痕弱 5
我們公司塑膠卡勾統一設計要求

塑胶产品结构设计--卡扣

塑胶产品结构设计--卡扣塑胶产品结构设计卡扣在塑胶产品的结构设计中，卡扣是一种常见且重要的连接方式。

它不仅能够实现产品的快速装配和拆卸，还能在一定程度上保证产品的结构稳定性和密封性。

接下来，让我们深入了解一下塑胶产品结构设计中的卡扣。

一、卡扣的定义与作用卡扣，简单来说，是通过塑胶部件自身的弹性变形，实现两个或多个部件之间的连接或固定。

其作用主要体现在以下几个方面：1、装配便捷性：相较于传统的螺丝连接或胶水粘接，卡扣能够大大提高装配效率，减少装配时间和成本。

2、可拆卸性：在需要维修、更换部件或回收产品时，卡扣连接允许部件轻松分离，而不会对产品造成损坏。

3、增强结构稳定性：合理设计的卡扣可以在产品使用过程中提供一定的支撑和固定，增强整体结构的稳定性。

4、降低成本：减少了螺丝、胶水等附加连接件的使用，降低了材料和生产成本。

二、卡扣的分类根据不同的结构和工作原理，卡扣可以分为多种类型，常见的有以下几种：1、悬臂卡扣这是最常见的一种卡扣类型。

它通常由一个悬臂梁和一个卡钩组成。

在装配时，悬臂梁发生弹性变形，卡钩卡入对应的卡槽中，实现连接。

2、环形卡扣环形卡扣呈环状结构，通过自身的弹性收缩或扩张来实现与其他部件的连接。

3、扭转卡扣这种卡扣通过部件的扭转来实现连接和固定，具有较好的抗振动和抗松动性能。

4、插销式卡扣类似于插销的工作原理，通过插入和拔出动作实现连接和分离。

三、卡扣设计的要点1、材料选择塑胶材料的特性对卡扣的性能有着重要影响。

一般来说，应选择具有较高弹性模量和良好韧性的材料，如 ABS、PC 等。

同时，还需要考虑材料的耐疲劳性和耐环境性。

2、尺寸设计卡扣的尺寸包括悬臂长度、厚度、卡钩尺寸等。

这些尺寸的设计需要综合考虑材料的力学性能、装配力的大小以及连接的可靠性。

过长或过短的悬臂、过大或过小的卡钩都可能导致卡扣失效。

3、脱模斜度在模具设计中，要为卡扣设计合适的脱模斜度，以保证产品能够顺利脱模，同时不影响卡扣的功能。

卡扣设计

产品结构设计准则--扣位( Snap Joints )基本设计手则扣位提供了一种不但方便快捷而且经济的产品装配方法，因为扣位的组合部份在生产成品的时候同时成型，装配时无须配合其他如螺丝、介子等紧锁配件，只要需组合的两边扣位互相配合扣上即可。

扣位的设计虽可有多种几何形状，但其操作原理大致相同：当两件零件扣上时，其中一件零件的勾形伸出部份被相接零件的凸缘部份推开，直至凸缘部份完结为止；及後，藉着塑胶的弹性，勾形伸出部份即时复位，其後面的凹槽亦即时被相接零件的凸缘部份嵌入，此倒扣位置立时形成互相扣着的状态，请参考扣位的操作原理图。

扣位的操作原理如以功能来区分，扣位的设计可分为成永久型和可拆卸型两种。

永久型扣位的设计方便装上但不容易拆下，可拆卸型扣位的设计则装上、拆下均十分方便。

其原理是可拆卸型扣位的勾形伸出部份附有适当的导入角及导出角方便扣上及分离的动作，导入角及导出角的大小直接影响扣上及分离时所需的力度，永久型的扣位则只有导入角而没有导出角的设计，所以一经扣上，相接部份即形成自我锁上的状态，不容易拆下。

请叁考永久式及可拆卸式扣位的原理图。

永久式及可拆卸式扣位的原理若以扣位的形状来区分，则大致上可分为环型扣、单边扣、球形扣等等，其设计可参阅下图。

球型扣（可拆卸式）扣位的设计一般是离不开悬梁式的方法，悬梁式的延伸就是环型扣或球型扣。

所谓悬梁式，其实是利用塑胶本身的挠曲变形的特性，经过弹性回复返回原来的形状。

扣位的设计是需要计算出来，如装配时之受力，和装配後应力集中的渐变行为，是要从塑料特性中考虑。

常用的悬梁扣位是恒等切面的，若要悬梁变形大些可采用渐变切面，单边厚度可渐减至原来的一半。

其变形量可比恒等切面的多百分之六十以上。

不同切面形式的悬梁扣位及其变形量之比较扣位装置的弱点是扣位的两个组合部份：勾形伸出部份及凸缘部份经多次重覆使用後容易产生变形，甚至出现断裂的现象，断裂後的扣位很难修补，这情况较常出现於脆性或掺入纤维的塑胶材料上。

结构设计-卡扣设计

2020/7/9
12
卡扣
2020/7/9
13
卡扣
2020/7/9
14
小定位PIN
2020/7/9
15
小定位PIN
2020/7/9
16
小定位PIN
2020/7/9
17
2020/7/9
18
2020/7/9
19
2020/7/9
20
Y-根切深度
保持面深度也叫根切深度。他决定结合和分离时梁偏斜的程度，当梁的长度是厚度的5倍时，初始保持面深度应该小Tb 长度接近壁厚的10倍时，初始保持面深度应该等于Tb
用材料的已知应变极限进行分析计算时，可以确定最大的需用偏斜，然后将保持面的最大深度设定为等于最大许用偏斜。
2020/7/9
3
α-所设计的插入面角度
已知摩擦系数时，保持角极限角度的计算公式
2020/7/9
4
直臂卡扣设计---参数计算
概念介绍
正割模数：卡扣连接在卡扣瞬间承受很高的应力，此时应力--应变曲线已经不是直线，而是一条近似的正割曲线，为了和通常的弯曲模数有所区别，此时的弯曲弹性模数应该称为正割模数。正割模数不是一个常数，他是应力---应变曲线的弹性范围内任一给定点的应力对应变的比率。在卡扣的连接计算时，应用正割模数能够比较准确的反映出塑料的抵抗弯曲的变形能力。
塑料件的连接
2020/7/9
1
Tb-壁面处的粱厚度； TW-粱处的壁厚； Tt-保持功能件处的粱厚度； Lb-梁的长度； Lt-锁紧件的总长度； Lr -保持功能件的长度 Le-粱的有效长度（粱的根部到配合功能键与插入或保持面接触点的距离）
Wb-壁面处的粱宽度； Wt-保持功能键的处的粱宽度； Ru-梁与壁交汇处的半径；

结构设计-卡扣设计说明

卡入力（W）：与装配方向相同的力
直臂卡扣设计---参数计算
直臂卡扣设计---参数计算
卡扣 1.通常上盖设置跑滑块的卡勾，下盖设置跑斜顶卡勾。因为上盖的筋比较多，而且上盖的壁通常比下盖深，为避免斜顶无空间脱出。
2.上下盖装饰线的选择
3.卡勾不可以间隔太远，否则容易开缝。
卡扣
卡扣
小定位PIN
许用应变：根据胡克定律: E
式中：σ为应力，ε为应变， E为弹性模量。
在卡扣连接弯曲弹性模量用正割模数来代替故而：
对需要经常拆装的连接，许用应变之选取应该留有余量，可将实际使用值取需用应变的0.5倍，
直臂卡扣设计---参数计算
直臂卡扣设计---参数计算
直臂卡扣设计---参数计算
许用过盈量(y)：许用过盈量(y)即许用挠度（Y）,也就是卡入时悬臂前端产生的弹性变形的尺寸。挠曲力（P）：挠曲力即当卡入时施加在悬臂前端的垂直力，当悬臂产生弹性变形( 不是塑性变形)，此时的变形李被称之为许用挠曲力。（计算挠曲力是计算卡入力的需要，实际上有的悬臂卡扣连接的装配和拆开就是施加卡入力而完成的挠曲力。)
对于梁时壁面的延伸：Tb应该等于壁厚，若不等于应该逐渐过度。
Tt-保持功能件处的粱厚度
一般来说Tt=Tb ，但是当粱的根部的应变较高时，全长带锥度的粱可以将应变均匀的分布在粱上，减少根部产生过应变的概率，常见的锥度为Tb ： Tt=1.25~2。(2倍是常用的数据)当粱的长度与厚度比小于5时，可采用锥度粱设计，当然这样会保持强度降低。不要将悬臂梁从保持面到根部都做成锥形，这样机会所有的应变都移动到根部，反而容易损坏。根部用圆角。
插入面角度会影响装配力，实际上，最大插入角应该尽可能的小，以减小装配力，合理的角度为25°~35°之间，大于等于45°会使装配困难

结构设计-卡扣设计PPT课件

对于梁时壁面的延伸：Tb应该等于壁厚，若不等于应该逐渐过度。
Tt-保持功能件处的粱厚度
一般来说Tt=Tb ，但是当粱的根部的应变较高时，全长带锥度的粱可以将应变均匀的分布在粱上，减少根部产生过应变的概率，常见的锥度为Tb ： Tt=1.25~2。(2倍是常用的数据)当粱的长度与厚度比小于5时，可采用锥度粱设计，当然这样会保持强度降低。不要将悬臂梁从保持面到根部都做成锥形，这样机会所有的应变都移动到根部，反而容易损坏。根部用圆角。
Y-根切深度； α-所设计的插入面角度（自由状态时） β-保持面角度（自由状态）； δ-装配偏斜（一般与Y相等）
由于材料性质和加工工艺的不同，本规则不具备通用性，仅仅帮助进行技术分析，悬臂卡扣设计是一个不断反复的过程，需要不断调整才能做出合格的产品。
.
卡扣设计--直臂卡扣
Tb-壁面处的粱厚度
对于梁与壁面垂直的情况；梁根部厚度约为壁厚的0.5~0.6T,厚度太大可能出现冷却问题，造成较大的残余应力、收缩、凹陷等。太小可能存在对充模和流动性问题。
Lb-梁的长度
Lb梁的长度至少为5倍壁厚（5Tb），首选10倍的壁厚（10Tb）。如是大于10倍的壁厚的话，可能会发生翘曲和充模问题。小宇5倍壁厚的话，梁将承受很大的剪切作用以及梁根部的弯曲，在装配过程中损坏的可能性变大，根部会产生很大的应变。
Wb-壁面处的粱宽度
应变不是宽度的函数，粱的强度可以通过增加粱的宽度得到改善，而不会造成应变的增大，这可以作为需要更大保持强度而增加粱厚度的替代方案，粱的宽度也可以带锥度，这样可以减少粱根部应变，但是不如厚度带锥度那么有效。粱的宽度必须带4：1的锥度时，才能起到厚度2：1的效果
许用应变：根据胡克定律: E
式中：σ为应力，ε为应变， E为弹性模量。

结构设计-卡扣设计

7
直臂卡扣设计---参数计算
许用过盈量(y)：许用过盈量(y)即许用挠度（Y）,也就是卡入时悬臂前端产生的弹性变形的尺寸。挠曲力（P）：挠曲力即当卡入时施加在悬臂前端的垂直力，当悬臂产生弹性变形( 不是塑性变形) ，此时的变形李被称之为许用挠曲力。（计算挠曲力是计算卡入力的需要，实际上有的悬臂卡扣连接的装配和拆开就是施加卡入力而完成的挠曲力。)
对于梁与壁面垂直的情况；梁根部厚度约为壁厚的0.5~0.6T,厚度太大可能出现冷却问题，造成较大的残余应力、收缩、凹陷等。太小可能存在对充模和流动性问题。
对于梁时壁面的延伸：Tb应该等于壁厚，若不等于应该逐渐过度。
Tt-保持功能件处的粱厚度
一般来说Tt=Tb ，但是当粱的根部的应变较高时，全长带锥度的粱可以将应变均匀的分布在粱上，减少根部产生过应变的概率，常见的锥度为Tb ： Tt=1.25~2。(2倍是常用的数据)当粱的长度与厚度比小于5时，可采用锥度粱设计，当然这样会保持强度降低。不要将悬臂梁从保持面到根部都做成锥形，这样机会所有的应变都移动到根部，反而容易损坏。根部用圆角。
Y-根切深度； α-所设计的插入面角度（自由状态时） β-保持面角度（自由状态）； δ-装配偏斜（一般与Y相等）
由于材料性质和加工工艺的不同，本规则不具备通用性，仅仅帮助进行技术分析，悬臂卡扣设计是一个不断反复的过程，需要不断调整才能做出合格的产品。
编辑ppt
2
卡扣设计--直臂卡扣
Tb-壁面处的粱厚度
塑料件的连接
编辑ppt
1
卡扣设计--直臂卡扣
Tb-壁面处的粱厚度； TW-粱处的壁厚； Tt-保持功能件处的粱厚度； Lb-梁的长度； Lt-锁紧件的总长度； Lr -保持功能件的长度 Le-粱的有效长度（粱的根部到配合功能键与插入或保持面接触点的距离）

产品结构设计准则--卡扣设计 ( Snap Joints )

产品结构设计准则--扣位( Snap Joints )基本设计手则扣位提供了一种不但方便快捷而且经济的产品装配方法，因为扣位的组合部份在生产成品的时候同时成型，装配时无须配合其他如螺丝、介子等紧锁配件，只要需组合的两边扣位互相配合扣上即可。

扣位的设计虽可有多种几何形状，但其操作原理大致相同：当两件零件扣上时，其中一件零件的勾形伸出部份被相接零件的凸缘部份推开，直至凸缘部份完结为止；及後，藉着塑胶的弹性，勾形伸出部份即时复位，其後面的凹槽亦即时被相接零件的凸缘部份嵌入，此倒扣位置立时形成互相扣着的状态，请参考扣位的操作原理图。

扣位的操作原理如以功能来区分，扣位的设计可分为成永久型和可拆卸型两种。

永久型扣位的设计方便装上但不容易拆下，可拆卸型扣位的设计则装上、拆下均十分方便。

其原理是可拆卸型扣位的勾形伸出部份附有适当的导入角及导出角方便扣上及分离的动作，导入角及导出角的大小直接影响扣上及分离时所需的力度，永久型的扣位则只有导入角而没有导出角的设计，所以一经扣上，相接部份即形成自我锁上的状态，不容易拆下。

请叁考永久式及可拆卸式扣位的原理图。

永久式及可拆卸式扣位的原理若以扣位的形状来区分，则大致上可分为环型扣、单边扣、球形扣等等，其设计可参阅下图。

球型扣（可拆卸式）扣位的设计一般是离不开悬梁式的方法，悬梁式的延伸就是环型扣或球型扣。

所谓悬梁式，其实是利用塑胶本身的挠曲变形的特性，经过弹性回复返回原来的形状。

扣位的设计是需要计算出来，如装配时之受力，和装配後应力集中的渐变行为，是要从塑料特性中考虑。

常用的悬梁扣位是恒等切面的，若要悬梁变形大些可采用渐变切面，单边厚度可渐减至原来的一半。

其变形量可比恒等切面的多百分之六十以上。

不同切面形式的悬梁扣位及其变形量之比较扣位装置的弱点是扣位的两个组合部份：勾形伸出部份及凸缘部份经多次重覆使用後容易产生变形，甚至出现断裂的现象，断裂後的扣位很难修补，这情况较常出现於脆性或掺入纤维的塑胶材料上。

塑胶产品结构设计卡扣

2.4,扣位2.4.1,扣位也称卡扣,是塑胶件连接固定的常用结构,在强度要求不高的情况下可以用于代替螺丝固定．扣位设计在于“扣”,需要结合紧密,保证测试强度,达到安装目的即可.卡扣常做在装饰件固定,面底壳组装,屏固定,按键限位,盖体扣合,方向球等结构处．2.4.2,卡扣分公扣,母扣,公扣为凸,母扣为凹.卡扣原理：扣合前:有导向斜角引导扣合方向,公母扣均做导入角,一般取60°,45°．扣合中:公扣弹性臂变形压入,弹性臂要保证变形,强度要足够,一般变形量≧扣合量．扣合后:公扣凸与母扣凹贴合,分离方向不易取出,要求扣合面或扣合角小于导向斜角．2.4.3,卡扣常见形式及尺寸a.装饰件扣合,一般为一端插入,另一端扣合,扣合量0.3-0.7mm,插入0.6-1.5mm,如装饰片,电池盖,屏固定及充电器面底壳扣合等,也有全扣位结构,扣位较多,还会增加辅助导向骨.如手机盖,在此不做介绍．图2.4.3ab.下图结构常见内部隐藏扣,不易拆卸,死扣结构;在公扣部件上做插穿结构,可通过插穿孔方便拆卸．如路由器将公扣结构作在面壳壁厚内侧,母扣做在底壳内部,很难拆卸.液晶显示屏外壳也做类似死扣．图2.4.3bc.下图结构常见面底壳组装,第一组图在组合后常会在公扣端加管位骨限制错开,第二组则可以不用特别要求.母扣与公止口组合,公扣与母止口组合;和母扣与母止口组合,公扣与公止口组合的两种情况可以按下面两组图结构进行相应修改即可,安装方式类似．图2.4.3cd.强脱扣位,由材质,韧性决定,材质越软可以强脱越多.一般单边强脱ABS:0.3mm,PC:0.5,PP:0.8, TPE:1.5等,强脱同所承载的壁厚韧性有关,韧性足可以稍微加大强脱深度.具体依结构实际情况定．图2.4.3de.手感扣,通常作在滑动结构上,如电池盖,旋转环等结构.一端为弹扣状,另一端为齿或圆柱．另一种不作弹扣,直接强扣强出,扣合量一般在0.3-0.8之间．F.其他常见扣：2.4.4,卡扣设计考虑要素卡扣需要考虑布局数量位置,安装形式,安装强度，注意事项：a.规则外形,布局按右图方形圆形卡扣分布,方形壳体宽度≤20,宽度不做扣位;20<壳体宽度≤50,作1至２个扣位;圆形壳体一般扣位会均布,如做防呆,可以将扣位稍微移动,保证扣位分布均匀．b.不规则外形,按装配方向选择安装形式,曲线边凸凹处易出现翘曲,受力错位脱开问题,常做扣位+管位骨结构；c.扣位位置尽量靠近转角,防止翘曲,并与螺钉配合组装;卡扣一般在保证强度情况下尽量作少．d.卡扣安装形式与正反扣,要考虑组装,拆卸的方便,考虑模具的制作；e.卡扣处注意防止缩水与熔接痕；f.卡扣斜顶运动空间不小于5,一般取值8,退位不能有干涉,最好为平面,；g.在卡扣上非安装边做R角,不要干涉扣合过程．h.扣位导正,特征:止口,管位骨等,止口,管位骨在上述有说明．。

塑胶件的结构设计：卡扣篇（下）

塑胶件的结构设计：卡扣篇（下）接上篇：塑胶件的结构设计：卡扣篇（上）；塑胶件的结构设计：卡扣篇（中）卡扣设计的原则卡扣设计的最终目标是要实现两个零件之间的成功连接固定，要达到连接固定的效果，卡扣设计时需要从以下几方面进行考虑：连接可靠性、约束完整性和装配协调性，它们是卡扣连接成功的关键要求，其他要求还应该包括制造工艺的可行性、成本的高低等。

1. 连接可靠性连接可靠性最核心的一点就是卡扣需要保证有足够的保持强度，以下为悬臂梁卡扣保持力的一般公式：由以上公式可知，保持力Fr 跟Wb、E、Tb、Lb、μs、βe有关；其中Wb：卡扣的宽度；E：卡扣的弹性模量；Tb：卡扣的厚度；Lb：卡扣的长度；Y：卡扣保持面的深度；μs：卡扣的摩擦系数；βe：卡扣的保持面角度。

上面参数，除了弹性模量E、摩擦系数μs跟卡扣所用的材料有关外，其他参数跟卡扣的结构设计相关；通过增大Wb、Tb/Lb的比值、Y、βe都可以增强卡扣的保持强度。

1）增大Wb增大卡扣的宽度Wb，可以增大梁的刚度以及卡扣保持面与配合件的面积，理论上卡扣宽度越大，卡扣的保持强度就越大，但是实际设计中，考虑到制造与装配，常常通过设计多个小卡扣代替一个大卡扣。

卡扣的排布：卡扣应均匀设置在零件的四周，以均匀承受载荷，对于容易变形的地方（如零件的角落），可以考虑尽量让卡扣靠近这些地方。

整圈卡扣一般用在卡合量不大的零件或设计在较软材料上的零件上，常常采用强脱出模，比如常见的一些日化产品的瓶盖。

对于一些宽度较大的卡扣，为了提高母扣的强度，可以在大卡扣中设计两个小卡扣，如下图。

2）增大Tb/Lb的比值增大Tb或减小Lb都可以增大Tb/Lb的比值，实际上也是增大梁的刚度，但是Tb不宜过大，否则会引起外观不良，合理的方式是通过增加加强筋或者局部淘胶，如下图。

Lb也不宜过小，否则难于装配（虽然保持强度增大了），如果因空间限制，Lb过小的情况下，需适当减小Tb，但为了兼顾卡扣的强度，可以考虑在卡扣根部添加加强筋，如下图。

塑胶产品结构设计--卡扣

塑胶产品结构设计--卡扣塑胶产品结构设计卡扣在塑胶产品的结构设计中，卡扣是一种常见且重要的连接方式。

它不仅能够实现部件的快速装配和拆卸，还能在一定程度上节省成本、提高生产效率。

接下来，让我们深入了解一下塑胶产品结构设计中的卡扣。

卡扣设计的基本原理是利用塑胶材料的弹性变形来实现连接和固定。

通常，卡扣由卡勾和卡槽两部分组成。

当卡勾插入卡槽时，塑胶材料发生弹性变形，产生一定的扣合力，从而将两个部件牢固地连接在一起。

在设计卡扣时，首先要考虑的是材料的选择。

常用的塑胶材料如聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）等都具有一定的弹性和强度，适合用于卡扣设计。

但不同材料的性能差异较大，例如 PP 的柔韧性较好，但强度相对较低；ABS 的强度较高，但成本也相对较高。

因此，需要根据产品的具体要求和使用环境来选择合适的材料。

卡扣的形状和尺寸设计也至关重要。

卡勾的形状可以是直勾、斜勾或者弯勾等，不同的形状会影响扣合力的大小和稳定性。

卡槽的形状和深度则需要与卡勾相匹配，以确保良好的连接效果。

同时，卡扣的尺寸要合理设计，过大可能导致装配困难，过小则扣合力不足，容易松脱。

在设计过程中，还需要考虑卡扣的装配方向和拆卸方向。

一般来说，装配方向应该尽量简单、直接，避免复杂的操作。

拆卸方向则要考虑是否需要特殊的工具或者操作方式，以防止在使用过程中意外松脱。

另外，卡扣的分布位置也需要精心规划。

如果卡扣分布不均匀，可能会导致部件受力不均，影响连接的稳定性和产品的整体性能。

通常，在受力较大的部位应该适当增加卡扣的数量和密度，以增强连接强度。

为了确保卡扣的可靠性，还需要进行力学分析和测试。

通过有限元分析等方法，可以模拟卡扣在装配和使用过程中的受力情况，预测可能出现的问题，并进行优化设计。

在实际生产中，还需要进行样品测试，验证卡扣的扣合力、耐久性等性能是否满足要求。

在塑胶产品结构设计中，卡扣的设计还需要考虑模具制造的可行性。

卡扣设计

卡扣设计产品结构设计准则--扣位( Snap Joints )基本设计手则扣位提供了一种不但方便快捷而且经济的产品装配方法，因为扣位的组合部份在生产成品的时候同时成型，装配时无须配合其他如螺丝、介子等紧锁配件，只要需组合的两边扣位互相配合扣上即可。

扣位的设计虽可有多种几何形状，但其操作原理大致相同：当两件零件扣上时，其中一件零件的勾形伸出部份被相接零件的凸缘部份推开，直至凸缘部份完结为止；及後，藉着塑胶的弹性，勾形伸出部份即时复位，其後面的凹槽亦即时被相接零件的凸缘部份嵌入，此倒扣位置立时形成互相扣着的状态，请参考扣位的操作原理图。

扣位的操作原理如以功能来区分，扣位的设计可分为成永久型和可拆卸型两种。

永久型扣位的设计方便装上但不容易拆下，可拆卸型扣位的设计则装上、拆下均十分方便。

其原理是可拆卸型扣位的勾形伸出部份附有适当的导入角及导出角方便扣上及分离的动作，导入角及导出角的大小直接影响扣上及分离时所需的力度，永久型的扣位则只有导入角而没有导出角的设计，所以一经扣上，相接部份即形成自我锁上的状态，不容易拆下。

请叁考永久式及可拆卸式扣位的原理图。

永久式及可拆卸式扣位的原理若以扣位的形状来区分，则大致上可分为环型扣、单边扣、球形扣等等，其设计可参阅下图。

球型扣（可拆卸式）扣位的设计一般是离不开悬梁式的方法，悬梁式的延伸就是环型扣或球型扣。

所谓悬梁式，其实是利用塑胶本身的挠曲变形的特性，经过弹性回复返回原来的形状。

扣位的设计是需要计算出来，如装配时之受力，和装配後应力集中的渐变行为，是要从塑料特性中考虑。

常用的悬梁扣位是恒等切面的，若要悬梁变形大些可采用渐变切面，单边厚度可渐减至原来的一半。

其变形量可比恒等切面的多百分之六十以上。

不同切面形式的悬梁扣位及其变形量之比较扣位装置的弱点是扣位的两个组合部份：勾形伸出部份及凸缘部份经多次重覆使用後容易产生变形，甚至出现断裂的现象，断裂後的扣位很难修补，这情况较常出现於脆性或掺入纤维的塑胶材料上。

扣位结构设计

扣位结构设计Qwer-袁目录T E N T S 01020304扣位的简介扣位的应用扣位结构设计研究总结感谢您使用我们的PPT 模板，请在此输入您需要的文字内容请输入标题扣位：一种零部件间连接固定的简单，经济以及快速的结构方式。

在强度不高的情况下，可代替螺钉固定。

扣合原理：利用塑性材料受力时产生的弹性变形。

在连接过程中，一侧部件（如钩子/凸点）的突出结构发生一定程度的偏转专变形后，固定后在另一侧配合不尖凹陷处卡住。

悬臂式扣位圆环式扣位球形扣位变截面的悬臂结构扣位受力情况更好扣位设计1.扣位过程不影响扣位性能扣位不发生塑性变形（最大扣合量y max ）2.实际使用不发生失效扣位满足使用及测试要求（最小扣位量y min）y——扣位扣合量y min——最小扣合量y max——最大扣合量扣位要求：y min≤y≤y max最大扣位量扣位材料主要为塑性金属和塑料1.塑性金属：一般有明显的弹性，塑性和断裂阶段，要保证扣位材料的性能即（扣合过程材料变形量可控制在弹性阶段内）。

2.塑料：塑料在受力是应力应变是一条近似的正割曲线。

要报塑料扣位性能即（扣位过程材料的变形量应在塑料瞬时许用应变内）。

常用塑胶的性能数据塑料名称代号瞬时需用应变塑料名称代号瞬时需用应变聚乙烯PE4-8聚酰胺PA4-6聚丙烯PP4-6聚碳酸脂PC4聚苯乙烯PS2聚甲醛POM4-6高抗冲聚苯乙烯UIPS 1.5聚酯PBT/30GR4-6丙烯晴-丁二烯-聚乙烯共聚物ABS2-3增强聚酯PBT/30GR1最大扣合量的计算y——许用挠度即许用过盈量ε——许用应变L——悬臂长度P——许用挠曲力h——悬臂厚度a——悬臂顶部宽度b——悬臂根部宽度c——形心至截面外缘的距离E s——弹性模量（塑料对应的为正割模量）K——几何因素注释：当b面受拉时公式可用，如果拉伸发生在面积更大的a面，公式中a，b须互换。

的计L——悬臂长度μ——摩擦系数α——导出角W——卡出角P——挠曲力E——弹性模量I——截面惯性矩Y——扣合量W=Pxμ+tanα1−μtanαy=PL33EIμNN=tanβWP=tan(α+β)常用塑胶的性能数据塑料名称代号摩擦系数（μ）塑料名称代号摩擦系数（μ）聚四氟乙烯PTFE0.12-0.22苯乙烯-丙烯晴共聚SAM0.45-0.55聚乙烯PE0.2-0.25（x2）聚碳酸酯PC0.45-0.55（X1.2）聚丙烯PP0.25-0.3（X1.5）丙烯晴-丁二烯-聚乙烯共聚物ABS0.55-0.65（X2）聚甲醛POM0.2-0.35（X1.5）聚甲基丙烯酸甲酯PMMA0.5-0.6（X1.2）聚酰胺PA0.3-0. 4（X1.5）聚乙烯（软）PE0.55-0.6（X1.2）聚酯PBT0.35-0.4聚氯乙烯PVC0.55-0.6聚苯乙烯PS0.4-0.5（X1.2）导出/导入角对卡入/出力的影响导出角导入角总结。

卡扣设计

产品结构设计准则--扣位( Snap Joints )基本设计手则扣位提供了一种不但方便快捷而且经济的产品装配方法，因为扣位的组合部份在生产成品的时候同时成型，装配时无须配合其他如螺丝、介子等紧锁配件，只要需组合的两边扣位互相配合扣上即可。

扣位的设计虽可有多种几何形状，但其操作原理大致相同：当两件零件扣上时，其中一件零件的勾形伸出部份被相接零件的凸缘部份推开，直至凸缘部份完结为止；及後，藉着塑胶的弹性，勾形伸出部份即时复位，其後面的凹槽亦即时被相接零件的凸缘部份嵌入，此倒扣位置立时形成互相扣着的状态，请参考扣位的操作原理图。

扣位的操作原理如以功能来区分，扣位的设计可分为成永久型和可拆卸型两种。

永久型扣位的设计方便装上但不容易拆下，可拆卸型扣位的设计则装上、拆下均十分方便。

其原理是可拆卸型扣位的勾形伸出部份附有适当的导入角及导出角方便扣上及分离的动作，导入角及导出角的大小直接影响扣上及分离时所需的力度，永久型的扣位则只有导入角而没有导出角的设计，所以一经扣上，相接部份即形成自我锁上的状态，不容易拆下。

请叁考永久式及可拆卸式扣位的原理图。

永久式及可拆卸式扣位的原理若以扣位的形状来区分，则大致上可分为环型扣、单边扣、球形扣等等，其设计可参阅下图。

球型扣（可拆卸式）扣位的设计一般是离不开悬梁式的方法，悬梁式的延伸就是环型扣或球型扣。

所谓悬梁式，其实是利用塑胶本身的挠曲变形的特性，经过弹性回复返回原来的形状。

扣位的设计是需要计算出来，如装配时之受力，和装配後应力集中的渐变行为，是要从塑料特性中考虑。

常用的悬梁扣位是恒等切面的，若要悬梁变形大些可采用渐变切面，单边厚度可渐减至原来的一半。

其变形量可比恒等切面的多百分之六十以上。

不同切面形式的悬梁扣位及其变形量之比较扣位装置的弱点是扣位的两个组合部份：勾形伸出部份及凸缘部份经多次重覆使用後容易产生变形，甚至出现断裂的现象，断裂後的扣位很难修补，这情况较常出现於脆性或掺入纤维的塑胶材料上。

做卡扣结构

怎么做简单的卡扣接口一、设计参数1.搭扣的有效长度：搭扣厚度见下图说明：第一种结构：Tb=Tr第二种结构：Tb=2*Trimproved strflifl aiaMtxjiton aiorug ihe t)&直① means 劃re in at the wmll. (jarUculaF in shorter bea^&2.插入角度：a =25-30Lb=(5-10)Tb-•Lh*---------------- IL. ---------------- ■■[>3.有效长度：当 Lb/Tb ^ 5 当 Lb/Tb ~ 10 注：有效长度尽量不超过Y<TbY=Tb5~10Tb 否则造成强度过强或过软情况弔 Tflnrr帯':B HEE — ii kiqigtr KLJPrilcuinE ■£ ■■瞥■ T 口 AlffXjTniQi' "IC M T^IB bMrfcf<vsI* 广7°1<1 > 45"For L$Tn J S, set V < ForL^'T^- 10; set V = T,' 45"Tff ■ rfrfisfijngIM wilh no Qviernel SA par anon Ina 幅 (J» 35^T(x ■怙HtHjngl* wiUi low wasfTitL SA par anon Inarlfl P - a(J"- 90'■'fa" anorwH 中HJirg lock r*ilh higher Mpari) 11on Io4i 曲B 取值时应该注意在相互锁扣的情况下需要考虑的情况，见下图:|||4卜 KctfntHjn IdLc ul'^O it less Tobnsl Io diincnaitjral vTinoriDri4.反扣角：当B 当B当B=45>55 =80-90 是在没有载荷情况下取值是在低外部载荷情况下取值是在高强度载荷情况下取值lb) RflcncHin bet 减引广、is nwre ruhuMSBMsf at^; M Kna efenwiHicruk vjiriilion5.搭扣宽度要求：第一种结构：没有锥度，即：Wb=Wr(Wr<=Lb ) 主要使用在低安装强度情况下IW 叭d engegeme™■nterneifinoe CMidActiTbprevenl no-bijld. the bch f^T4nua to 冲 ardfikwn2.As b^am w-rtrh ic ler^m r^Tig irxrBasRa 喙GITHS I 日呂客 lih 甘巨 bsm mmd norg I kg ap la 也 H TG Ir res held is rcxighly(c| Width-1 ape red ho[>k<;注：Wr>=2Tr在插入角的情况下端部要比Tr 小，以便于装配插入。